一般小学生
まとめ
解説
物質を加熱していくと、液体の表面だけでなく内部からも気化が起こる「沸騰」が始まります。このときの温度を沸点と呼びます。物理学的には、液体の蒸気圧が周囲の気圧(外圧)と等しくなった状態を指します。標準的な1気圧(1013hPa)において、水の沸点は100℃、エタノールは約78℃と定められています。
沸騰している間は、外部から熱を加え続けても液体の温度は一定に保たれます。これは、与えられた熱エネルギーがすべて液体から気体への状態変化(潜熱)のために消費されるためです。また、水が沸騰して水蒸気に変化すると、その体積は約1600倍に急増するという特徴があります。
| 条件・場所 | 気圧の状態 | 水の沸点の変化 |
|---|---|---|
| 平地(海抜0m) | 標準(約1気圧) | 100℃ |
| 高い山の頂上 | 低い | 100℃より低くなる |
| 圧力鍋の内部 | 高い | 100℃より高くなる |
小学生のみなさんへ
水などの液体を熱していくと、あわが出てはげしく沸騰します。このときの温度を「沸点」といいます。水の場合、ふつうは100度で沸騰します。
おもしろいことに、この沸点はまわりの空気の重さ(気圧)によって変わります。たとえば、高い山の頂上では空気がうすいため、100度になる前に水がわき始めてしまいます。富士山のてっぺんでは、約88度でわいてしまうのです。
また、水がわいている間は、いくら火を強くしても温度は100度のまま上がりません。熱がすべて、水を「水蒸気」という気体に変えるために使われるからです。水が水蒸気になると、体積はなんと約1600倍にもふくらみます。
ルラスタコラム
高い山の頂上でお米をたくと、芯が残ってうまくたけないことがあります。これは、水が100度になる前にわいてしまい、お米のしんまでしっかり熱が伝わらないからです。昔の人は、重い石をなべのふたにのせて圧力をかけ、温度を上げる工夫をしていました。
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